2025年大学本科二年级（新能源科学）光伏技术应用测试题及答案

2025年大学本科二年级（新能源科学）光伏技术应用测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）1.太阳能光伏发电系统中，光伏电池的输出特性与以下哪个因素关系最为密切？（总共10题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）A.光照强度B.温度C.负载电阻D.以上都是2.以下哪种材料不属于常见的光伏电池半导体材料？A.硅B.碲化镉C.铜铟镓硒D.铁3.光伏电池的开路电压随光照强度的增加而：A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小4.当光伏电池工作在最大功率点时，其效率：A.最高B.最低C.与光照强度有关D.与温度有关5.太阳能光伏发电系统中的逆变器主要作用是：A.将直流电转换为交流电B.将交流电转换为直流电C.调节光伏电池输出电压D.存储电能6.以下哪种技术可以提高光伏电池的光电转换效率？A.表面处理技术B.掺杂技术C.多层结构设计D.以上都是7.光伏电站中，为了提高发电效率，通常会采用以下哪种跟踪方式？A.单轴跟踪B.双轴跟踪C.固定安装D.随机跟踪8.光伏电池组件串联的目的是：A.提高输出电压B.提高输出电流C.提高发电效率D.降低成本9.太阳能光伏发电系统的能量转换过程是：A.太阳能-热能-电能B.太阳能-化学能-电能C.太阳能-电能D.太阳能-机械能-电能10.以下哪个参数不是光伏电池的重要性能指标？A.开路电压B.短路电流C.填充因子D.电池重量第II卷（非选择题，共60分）11.简答题：简述光伏电池的工作原理。（10分）12.简答题：说明影响光伏电池光电转换效率的主要因素有哪些？（10分）13.简答题：太阳能光伏发电系统主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？（15分）14.材料分析题：材料：某光伏电站采用多晶硅光伏电池组件，在一段时间内，测得该电站的发电功率为P1，光照强度为I1，温度为T1。经过技术改进后，发电功率提高到P2，光照强度变为I2，温度变为T2。已知该光伏电池组件的功率温度系数为α，功率光照强度系数为β。问题：请根据上述材料，推导该光伏电池组件在技术改进前后发电功率变化的表达式，并分析光照强度和温度对发电功率的影响。（15分）15.论述题：随着新能源产业的发展，太阳能光伏发电技术面临着新的机遇和挑战。请论述你对未来太阳能光伏发电技术发展趋势的看法，以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。（10分）答案：1.D2.D3.A4.A5.A6.D7.B8.A9.C10.D11.光伏电池是基于半导体的光伏效应工作的。当太阳光照射到光伏电池上时，光子能量被半导体吸收，使半导体中的电子获得足够能量而脱离原子束缚，形成电子-空穴对。在电池内部电场作用下，电子和空穴分别向不同方向移动，从而在电池两端产生电势差，形成电流，实现太阳能到电能的转换。12.主要因素有：光照强度，光照越强，产生的电子-空穴对越多，理论上可提高转换效率；温度，温度升高会使半导体禁带宽度变窄，载流子复合几率增加，降低转换效率；材料特性，如半导体材料的纯度、晶体结构等影响光电转换效率；表面状态，电池表面的反射、复合等情况会影响光吸收和载流子收集；电池结构设计，合理的结构有助于提高光生载流子的分离和传输效率。13.太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、支架、逆变器、控制器、蓄电池（可选）等部分组成。光伏电池组件将太阳能转换为直流电；支架用于支撑电池组件，使其能更好地接收阳光；逆变器将直流电转换为交流电，满足负载使用要求；控制器用于控制整个系统的运行，如防止过充、过放等；蓄电池在光照不足时存储电能，保证系统持续供电。14.技术改进前发电功率P1=βI1+P0（P0为与光照强度无关的功率部分），技术改进后发电功率P2=βI2+P0+α(T2-T1)。光照强度增大时，发电功率增大，二者成正比关系；温度升高时，若功率温度系数α为正，则发电功率增大，反之减小。15.未来太阳能光伏发电技术发展趋势：效率不断提高，新的电池材料和结构不断涌现；成本持续降低，规模效应和技术进步促使成本下降；智能化发展，实现更好的监测和控制。实际应用中可